مدیریت سمت تقاضا و شارژ و دشارژ ماشین برقی به منظور کاهش هزینه مصرف کننده با استفاده از تئوری بازی ها در شبکه هوشمند :پایان نامه ارشد برق

پایان نامه ای که به شما همراهان صمیمی فروشگاه دیجی لود معرفی میگردد از سری پایان نامه های جدید رشته برق و با عنوان مدیریت سمت تقاضا و شارژ و دشارژ ماشین برقی به منظور کاهش هزینه مصرف کننده با استفاده از تئوری بازی ها در شبکه هوشمند در 102 صفحه با فرمت Word (قابل ویرایش) در مقطع کارشناسی ارشد تهیه و نگارش شده است. امیدواریم مورد توجه کاربران سایت و دانشجویان عزیز مقاطع تحصیلات تکمیلی رشته های جذاب مهندسی برق قرار گیرد.

چکیده مدیریت سمت تقاضا و شارژ و دشارژ ماشین برقی به منظور کاهش هزینه مصرف کننده با استفاده از تئوری بازی ها در شبکه هوشمند:

در این پایان نامه یک طرف تقاضا جدید  پیشنهاد شده است که هر مصرف کننده مجهز به باتری و سلول خوردشیدی و ماشین برقی (PHEV ) می باشند .  برای کاهش هزینه مصرف کنندگان ازمدیریت سمت تقاضا DSM استفاده شده است که با توجه به  متفاوت بودن هزینه انرژی در ساعات مختلف روز مشترکین از طریق سلول خوردشیدی در طول روز انرژی را در باتری ذخیره کرده و همچنین در طول ساعات کم مصرف ماشین برقی خود را شارژ می کنند و  به دلیل اینکه از ماشین برقی  یک ساعات بیشتر استفاده نمی شود مصرف کنندگان می توانند به صورت همزمان از انرژی  ذخیره شده در باتری و PHEV خود استفاده کنند . نکته مهم که باید به آن توجه نمود این است که استفاده بدون برنامه از ماشین هیبریدی می تواند نتیجه عکس دهد و به افزایش پیک بار کمک کند تا کاهش آن ، بنابراین به دنبال روش کنترلی هستیم تا بتوان با استفاده از آن زمان مناسب شارژ ودشارژ ماشین را تعیین کرده تا کاربران بتوانند در ساعات غیر پیک ماشین خود را شارژ کرده و در ساعات پیک از انرژی ذخیره شده در ماشین و باتری سلول خورشیدی خود استفاده نمایند . در این روش پیشنهادی از تئوری بازی ها و بازی رقابتی بهره بردیم که بر اساس این بازی هر کاربر به دنبال استفاده از بهترین روش یا بهترین زمان برای شارژ و دشارژ ماشین خود میباشد  و اگر نتواند روش مناسبی را انتخاب کند بر اساس قوانین بازی جریمه خواهد شد . همان طور که از نتایج شبیه سازی دیده میشود این طرح میتواند منجر به  کاهش هزینه ، کاهش استفاده از سوخت فسیلی و همچنین کاهش پیک بار شود .

ضرورت و اهمیت تحقیق :

• اهمیت تحقیق :

در این طرح به دنبال کاهش هزینه مشترکین یا مصرف کنندگان در شبکه هوشمند برق هستیم.به دلیل اینکه انرژی برق زیر بنا چرخه زندگی ( فعالیت های صنعتی ، پزشکی ، روشنایی و … ) می باشد و خواسته یا ناخواسته هر فردی بدون اینکه توجه خاصی به نحوه تولید آن داشته باشد از این انرژی استفاده می کند اما بشدت توجه کلیه مصرف کنندگان به هزینه هایی است که با ازای این استفاده باید پرداخت کنند . به همین دلیل برای کاهش این دغدغه ( هزینه انرژی ) طرح های مختلفی در کشورمان ایران و سایر کشور های جهان صورت گرفته اما این طرح ها نتوانسته اند کمک چندانی به کاهش هزینه داشته باشند . پس این نیاز احساس می شود که در قبال استفاده از انرژی برق هزینه کمی پرداخته شود و این امر میسر نمیشود مگر استفاده از انرژی پاک و ارزان تولید شده از منابع تجدید پذیر که علاوه بر ارزان بودن انرژی جذب شده از آن آلودگی زیست محیطی نیز به همراه ندارد.با توجه به دلایل ذکر شده در می یابیم داشتن یک انرژی ارزان و پاک از اهمیت بالایی برخوردار است به همین دلیل با استفاده از سلول خورشیدی در کنار انرژی حاصله از سوختهای فسیلی به این مهم پاسخ داده شده است .

• ضرورت انجام تحقیق:

هر تحقیق از دو ضرورت نشات می گیرد یکی در بعد زمان و دیگر در بعد مکان .از نظر زمانی میتوان گفت که باتوجه به مصرف روز افزون از انرژی ( انرژی حاصله از سوخت های فسیلی ) و تجدید ناپذیر بودن این انرژی ها باید انتظار به اتمام رسیدن این منابع را داشت .از نظر مکانی نیز باید گفت همه کشور ها دارای منابع فسیلی نیستند و باید انرژی خود را از سایر کشورهای دارای این منابع تامین کنند که این وابستگی منجر به افزایش هزینه انرژی آن کشور ها خواهد شد .بنابراین استفاده از انرژی های تجدید پذیر هم اهمیت و هم ضرورت بسیاری در کاهش هزینه مصرف کنندگان دارد خواه این مصرف کنندگان دارای منابع فسیلی باشند خواه نباشند.

بیان عملکرد فصل های آینده

در فصل دوم به بررسی مفاهیم مهم طرح ، فصل سوم به  مطالعه و بررسی پیشینه تحقیق ، فصل چهارم به مدلسازی طرح و نحوه اجرای آن ، فصل پنجم به مطالعات عددی حاصل از پیاده سازی طرح و در نهایت در فصل ششم به نتیجه گیری و پیشنهاد برای طرح های آتی پرداخته شده است .

فهرست مطالب

چکیده  1

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1- مقدمه  3

1-2-  بیان مسئله 4

1-3-  ضرورت و اهمیت تحقیق 4

1-4-  بیان عملکرد فصل های آینده 5

فصل دوم : پیشینه تحقیق

2-1- مقدمه  7

2-2-1- قیمت گذاری و بدست آوردن سود حد اکثر با استفاده از باتری های موجود در PHEV  7

2-2-2- مدیریت سمت تقاضا بر اساس نوع مصرف انرژی  9

2 -2- 3- مدیریت سمت تقاضا با استفاده از باتری به منظور کاهش پیک بار  10

2– 2 – 4 – مدیریت سمت تقاضا و الگوریتم فرا اکتشافی  12

2-2-5 شارژ و دشارژ ماشین برقی یک شبکه هوشمند به منظور کاهش پیک بار   16

2– 2 – 6 – قیمت گذاری پویا در ساعات مختلف برای وسایل محتلف خانگی  18

2– 2 – 7 – مدیریت سمت تقاضا و برنامه ILP (Integer Linear Programming )  19

2 – 1 – 8 – بررسی زمان واقعی مصرف با استفاده از تجهیزات AMI و SCADA  21

2– 2 – 9 – تولید پراکنده در مدیریت سمت تقاضا   23

2– 2 – 10 – رسیدن به تعادل نش در یک تعامل دوطرفه در مدیریت سمت تقاضا  25

2– 2 – 11- ارائه قیمت های پویا در زمانهای متفاوت مصرف  28

2-3- عملکرد فصل های آینده  30

فصل سوم : بررسی مفاهیم مهم طرح

3-1- مقدمه  32

3-2- تئوری بازی ها  32

3-2-1- تاریخچه تئوری بازی ها 33

3-2-2- آشنایی اولیه با تئوری بازی ها  34

3-2- 3- بررسی انواع روش بازی 34

3-2-3-1- بازی تعاونی ( برد – برد )   35

3-2-3-2- بازی رقابتی ( برد – باخت  36

3-2-3-3- بازی ترسوها  36

3-2-3-4- بازی تهدید معتبر (Credibl Threat ) و غیر معتبر ( In Credibl Threat )  ……….  38

3-2-3-5- بازی معضل زندانی  38

3-2-4- کاربرد های تئوری بازی ها   39

3-2-5- نحوه اجرا تئوری بازی ها در شبکه هوشمند  39

3-3- شبکه هوشمند  41

3-3-1- تعریف شبکه هوشمند  41

3-3-2- مزایا و منافع استفاده از شبکه هوشمند برای مشترکین  45

3-3-3- دلایل تمایل به استفاده از شبکه هوشمند  47

3-3-4- تجهیزات اندازه گیری هوشمند  50

3-4- مدیریت سمت تقاضا ( DSM)) Demand Side management  و Demand Response (DR) ) ………..  53

3-4-1– انواع DRو برنامه هاي اصلي  53

3-4-2-DRسختگيرانه  54

3-4-2-1- رویکــــــرد کنترل مستقيم بارDLCیا  Direct Load Control  54

3-4-2-2- وضع تعرفه هاي چندگانه  54

3-4-3- برنامه هاي DR- اضطراري  55

3-4-3-1- برنامه هاي مديريت بازار  55

3-4-3-2- برنامه هاي خريداري تقاضا   55

3-4-DR زمان- محور   55

3-4-1- مبناي زمان  55

3-4-2- قيمت گذاري پيک بحراني يا Critical Peak Pricing)  CPP 56

3-4-3- قيمت گذاري زمان واقعي Real time Pricing)  RTP)  56

3-5- ماشین برقی PHEV)Plug – in Electric Vehicle(  57

3-7- عملکرد فصل های آینده  57

فصل چهارم : مدل و اجرا طرح پیشنهادی

4-1- مقدمه  59

4-2- نحوه اجرا طرح پیشنهادی  59

4-2-1- فرضیه های سیستم پیشنهادی  60

4-2-2- مدل سیستم پیشنهادی  61

4-2-3- مدل قیمت گذاری  64

4-2-4- تابع هدف  65

4-3- الگوریتم مدل پیشنهادی  66

4-4- عملکرد فصل های آینده  70

فصل پنجم : مطالعه نتایج عددی طرح

5-1- مقدمه  72

5-2- تحلیل نتایج شبیه سازی  72

فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهاد

6-1- مقدمه  78

6-2- بررسی طرح پیشنهادی  79

6-2-1-مزایای روش پیشنهادی  79

6-2-2- معایب روش پیشنهادی  80

6-2-3- نو آوری های این روش  80

6-3- پیشنهاد و راهکار های آینده  81

6-4- نتیجه گیری  81

6-5- تعریف اصطلاحات  81

مراجع و منابع  83

فهرست جدول ها

جدول 2-1- مقادیر هزینه الگوریتم فرا اکتشافی  15

جدول 2-2- نحوه پیک سایی در الگوریتم فرا اکتشافی  16

جدول 2-3- الگوی مصرف انرژی لوازم خانگی  20

جدول 2-4- مقادیر حداقل تا حداکثر بار شبکه در توان های اکتیو و راکتیو  24

جدول 2-5- میزان تولید توان اکتیو و راکتیو در وزش باد با سرعت های مختلف  24

جدول 2-6- مقادیر المان های تولیدی  24

جدول 2-7- میزان کاراکتر های مصرف کننده  24

جدول 3-1- استراتژی بازی ترسو ها  37

جدول 3-2- مقايسه بين سيستم هاي سنتي و شبكه هاي هوشمند  44

جدول 5-1 – میزان نفوذ و هزینه  76

فهرست شکل ها

شکل 2-1- نمودار QoS  8

شکل 2-2- نرخ شارژ و هزینه مشترکین   9

شکل 2-3- نمودار انرژی بر حسب زمان در پروفیل مدیریت سمت تقاضا  10

شکل 2-4- مدل مورد بررسی جهت کاهش پیک بار  11

شکل 2-5-  نمایش پیک سایی برای یک مصرف کننده  12

شکل 2-6- شبکه مورد بررسی به منظور مدیریت سمت تقاضا با الگوریتم فرا اکتشافی  13

شکل 2-7- فلوچارت الگوریتم فرا اکتشافی  14

شکل 2-8 – نتایج الگوریتم فرا اکتشافی  15

شکل2-9-  ساختمان هوشمند و ایستگاه شارژ PHEVs  16

شکل 2-10- نمایش کاهش پیک بار با تعداد متغیر ماشین برقی   17

شکل 2-11-  شبکه مورد بررسی در قیمت گذاری پویا در بار های مختلف  18

شکل 2-12- نمایش مدیریت بار  19

شکل 2-13– نتیجه بدست آمده در طرح قیمت گذاری پویا در بار های مختلف  21

شکل2-14-  شبکه تولید پراکنده در مدیریت سمت تقاضا  23

شکل 2-15- کاهش پیک بار در سرعت های مختلف وزش باد  25

شکل 2-16- شبکه دو طرفه جهت بررسی مدیریت سمت تقاضا  25

شکل 2-17- استراتژی مدیریتی در یک شبکه دو طرفه  26

شکل 2-18 – نتایج بدست آمده از مدل سازی شبکه دو طرفه  27

شکل 2-19- نحوه بهبود وضعیت توسط مشترکین در شبکه دو طرفه  28

شکل 2-20 . شبکه مورد بررسی در قیمت گذاری پویا  29

شکل 2-21- نتایج بدست آمده با مدل قیمت گذاری پویا  30

شکل 3-1- نمایی از یک شبکه هوشمند  43

شکل 3-2- ساختار سلسله مراتبي شبكه هاي برق سنتي  44

شکل 3-3- ساختار غير متمركز شبكه هاي توزيع هوشمند نيرو  44

شکل 3-4- ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﺆﺛﺮ در ﺷﮑﻞﮔﯿﺮي ﻣﻔﻬﻮم ﺷﺒﮑﻪ ﻫﻮﺷﻤﻨﺪ   48

شکل 3-5- ﻣﺴﯿﺮ اﻧﺘﻘﺎل ﺗﻮان و اﻃﻼﻋﺎت را در ﻣﺤﯿﻂ ﺑﻬﺮهﺑﺮداري ﺳﻨﺘﯽ  49

شکل 3-6- ﻣﺴﯿﺮ اﻧﺘﻘﺎل ﺗﻮان و اﻃﻼﻋﺎت را در ﻣﺤﯿﻂ ﺑﻬﺮهﺑﺮداري هوشمند  50

شکل 3-7- روﻧﺪ ﺳﺮﻣﺎﯾﻪﮔﺬاري در زﻣﯿﻨﻪ ﺳﯿﺴﺘﻢﻫﺎي اﻧﺪازهﮔﯿﺮي  51

شکل 3-8- ﻣﺰاﯾﺎي ﺳﯿﺴﺘﻢﻫﺎي AMRو AMI  52

شکل 4- 1 مدل سیستم پیشنهادی  61

شکل 4-2- فلوچارت مدل پیشنهادی  69

شکل 5-1 – انرژی مصرفی مشترکین  73

شکل 5-2- هزینه روزانه انرژی مشترکین  73

شکل5-3- میزان انرژی مصرفی  بر حسب زمان  74

شکل 5-4- هزینه کل مشترکین  75

شکل 5-5 – رسم نقطه به نقطه جدول 5-1  76

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا شکایت شما مورد بررسی قرار گیرد.

برای دانلود فایل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.